Неорганические и органические
амфотерные соединения

Химия 11 класс. Ключевые слова конспекта: Амфотерные оксиды и гидроксиды. Получение и свойства амфотерных неорганических соединений. Аминокислоты — амфотерные органические соединения. Пептиды и пептидная связь. Неорганические и органические амфотерные соединения.

Кислоты и основания иллюстрируют философский закон единства и борьбы противоположностей. Являясь химическими антонимами, эти классы соединений ведут себя противоположно по отношению к протону: одни принимают его, другие отдают. Эти процессы взаимосвязаны.

Лабораторный эксперимент: соблюдается ли математический закон о перемене мест слагаемых в химии?

1. В пробирку налейте 2—3 мл раствора хлорида или сульфата цинка и добавьте 7—10 капель раствора щёлочи. Взболтайте содержимое пробирки. Что наблюдаете? Добавьте в пробирку такой же объём раствора серной кислоты. Что наблюдаете?
2. В пробирку налейте 2—3 мл раствора щёлочи и добавьте 7—10 капель раствора хлорида или сульфата цинка. Взболтайте содержимое пробирки. Что наблюдаете?

В первом случае выпал белый студенистый осадок, который при взбалтывании содержимого пробирки не растворился. Во втором — осадок растворился, хотя реагенты не изменились. Почему? Оказывается, полученный гидроксид цинка проявляет в зависимости от второго компонента, то основные, то кислотные свойства, т. е. является амфотерным соединением.

Полученный реакцией обмена гидроксид цинка проявляет амфотерные свойства, реагируя с избытком щёлочи, образуя растворимую соль:
ZnSO₄ + 2КОН = Zn(OH)₂↓ + K₂SO₄
Zn(OH)₂ + 2КОН = K₂[Zn(OH)₄]
Zn(OH)₂ + 2ОH^– = [Zn(OH)₄]^2–

и с кислотой, также образуя растворимую соль:
Zn(OH)₂ + H₂SO₄ = ZnSO₄ + 2Н₂O
Zn(OH)₂ + 2H⁺ = Zn²⁺ + 2Н₂O

Соответствующий этому гидроксиду оксид цинка тоже реагирует и с кислотами, и со щелочами с образованием солей и воды:
ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + Н₂O
ZnO + 2Н⁺ = Zn²⁺ + Н₂O
ZnO + 2КОН + Н₂O = K₂[Zn(OH)₄]
ZnO + 2ОH^– + Н₂O = [Zn(OH)₄]^2–

Амфотерный характер проявляют оксиды и гидроксиды алюминия (Аl₂O₃ и Аl(ОН)₃), бериллия (ВеО и Ве(ОН)₂), хрома (Сг₂O₃ и Сг(ОН)₃) и некоторых других металлов со степенями окисления +2, +3 и +4.

Все амфотерные гидроксиды нерастворимы в воде. Их можно получить реакцией обмена между раствором соли металла и щёлочью, например:
CrCl₃ + 3NaOH = Сг(ОН)₃ + 3NaCl
Cr³⁺ + 3ОН^– = Cr(OH)₃

Ещё раз обратим ваше внимание на порядок проведения эксперимента: щёлочь следует добавлять небольшими порциями, поскольку в избытке реагента образующийся осадок амфотерного гидроксида растворится.

Как нерастворимые основания, амфотерные гидроксиды при нагревании разлагаются на оксид металла и воду:

Примером органический амфотерных соединений являются аминокислоты. Они сочетают свойства карбоновых кислот и аминов. Функциональные группы аминокислот имеют противоположные кислотно–основные свойства: кислотная карбоксильная группа (—СООН) способна отщеплять катион водорода, а основная аминогруппа (—NH₂) — присоединять. Эти два эффекта взаимно усиливают друг друга, в результате чего в водном растворе аминокислоты существуют в виде биполярных ионов:

При добавлении к раствору аминокислоты сильных кислот или оснований такая внутренняя соль превращается в катион или анион:

Аминокислоты способны реагировать друг с другом:

В результате этой реакции образуется органическое соединение, относящееся к классу пептидов.

Пептиды служат предшественниками более сложных природных веществ — белков.

Конспект урока по химии «Неорганические и органические амфотерные соединения». В учебных целях использованы цитаты из пособия «Химия. 11 класс : учеб, для общеобразоват. организаций : базовый уровень / О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов, С. А. Сладков. — М. : Просвещение». Выберите дальнейшее действие:

• Вернуться к Списку конспектов по химии
• Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
• Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии